CN110552667A - 分层充填管柱、分层控水管柱以及分层充填分层控水工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种分层充填管柱、分层控水管柱以及分层充填分层控水工艺，涉及完井技术领域，分层充填管柱包括充填工具、多个旁通筛管以及连接在任意相邻两个旁通筛管之间的旁通封隔器，旁通筛管与旁通封隔器密封连接；充填工具与最上方的旁通筛管密封连接。分层控水管柱包括控水组件和分层充填管柱；控水组件位于分层充填管柱内。分层充填分层控水工艺包括将旁通封隔器与旁通筛管连接形成工具串，将连接好的工具串与充填工具连接，将充填工具和充填服务工具下放到位后，然后进行准备工作；实施充填工作；充填完成后，起出充填服务工具；下入分层控水管柱。分层充填管柱、分层控水管柱以及分层充填分层控水工艺达到了充填作业容易的技术效果。

Description

分层充填管柱、分层控水管柱以及分层充填分层控水工艺

技术领域

本发明涉及完井技术领域，具体而言，涉及分层充填管柱、分层控水管柱以及分层充填分层控水工艺。

背景技术

在裸眼水平井完井中管鞋位置经常钻遇大段泥岩，而泥岩段井壁出现的掉块、缩径和垮塌，极易导致整个裸眼水平井砾石充填作业失败。

因此，提供一种充填作业能够正常进行的分层充填管柱、分层控水管柱以及分层充填分层控水工艺成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分层充填管柱、分层控水管柱以及分层充填分层控水工艺，以缓解现有技术中充填作业容易失败的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种分层充填管柱，包括充填工具、多个旁通筛管以及连接在任意相邻两个所述旁通筛管之间的旁通封隔器，所述旁通筛管与所述旁通封隔器密封连接；

所述充填工具与最上方的所述旁通筛管密封连接。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述分层充填管柱还包括充填服务工具；

所述充填服务工具位于所述充填工具内，且充填服务工具上设置有用于座封所述旁通封隔器的开关工具。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，最下方的所述旁通筛管底部连接有防液锁密封筒，在充填作业时，所述防液锁密封筒能够与所述充填服务工具密封连接。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述防液锁密封筒底部连接有用于防止油井环空内充填砂进入油管内的浮鞋。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述旁通封隔器的旁通通道与所述旁通筛管的旁通通道连通。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述充填工具外壁套设有锚定件。

第二方面，本发明实施例提供了一种分层控水管柱，包括控水组件和所述分层充填管柱；

所述控水组件位于所述分层充填管柱内。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的一种可能的实施方式，其中，上述控水组件包括多组控水单元，任意相邻两组所述控水单元通过密封杆连接；

位于所述旁通封隔器内的密封杆能够与所述旁通封隔器密封连接，位于所述防液锁密封筒内的密封杆能够与所述防液锁密封筒密封连接。

第三方面，本发明实施例提供了一种分层充填分层控水工艺，包括以下步骤：

将旁通封隔器与旁通筛管连接形成工具串，并将连接好的工具串与充填工具连接，进行准备工作；

实施充填工作；

充填完成后，下入分层控水管柱；

分层控水管柱与充填工具鱼顶定位，分层控水管柱完成与旁通封隔器和防液锁密封筒两者的密封工作。

结合第三方面，本发明实施例提供了第三方面的一种可能的实施方式，其中，上述准备工作包括下入充填服务工具、座封充填工具、丢手使充填服务工具与充填工具分离和上提充填服务工具，上提充填服务工具后充填服务工具上的开关工具能够打开旁通封隔器的座封传压通道，实现旁通封隔器座封。

有益效果：

本发明提供的一种分层充填管柱，包括充填工具、多个旁通筛管以及连接在任意相邻两个旁通筛管之间的旁通封隔器，旁通筛管与旁通封隔器密封连接；充填工具与最上方的旁通筛管密封连接。

在使用时，旁通封隔器进行座封，将油井环空进行分层，通过充填工具向最上层的环空内排入充填液，充填液会充填最上层的油井环空，并且充填液能够穿过旁通封隔器的旁通通道，然后对下一层的油井环空进行充填。当油井环空内出现沙桥时，充填液可以从旁通筛管的旁通通道绕过沙桥继续对油井环空进行充填工作，以保证充填工作的正常进行。

本发明提供的一种分层控水管柱，包括控水组件和分层充填管柱；控水组件位于分层充填管柱内。分层控水管柱与现有技术相比具有上述的优势，此处不再赘述。

本发明提供的一种分层充填分层控水工艺，包括以下步骤：将旁通封隔器与旁通筛管连接形成工具串，并将连接好的工具串与充填工具连接，然后将充填工具和充填服务工具下放到位后，然后进行准备工作；实施充填工作；充填完成后，起出充填服务工具；下入分层控水管柱；分层控水管柱的顶部锚定插入密封与充填工具鱼顶定位，分层控水管柱完成与旁通封隔器和防液锁密封筒两者的密封工作。分层充填分层控水工艺与现有技术相比具有上述的优势，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的分层充填管柱充填工作前的示意图；

图2为本发明实施例提供的分层充填管柱充填工作后的示意图；

图3为本发明实施例提供的分层充填管柱充填工作后充填服务工具拔出后的示意图；

图4为本发明实施例提供的分层控水管柱的示意图；

图5为本发明实施例提供的分层充填管柱中充填服务工具的示意图；

图6为本发明实施例提供的分层控水管柱中控水组件的示意图；

图7为本发明实施例提供的分层控水管柱中密封杆的示意图；

图8为本发明实施例提供的分层控水管柱中防液锁密封筒的示意图。

图标：

100－充填工具；

200－旁通封隔器；210－旁通通道；

300－旁通筛管；310－旁通通道；

400－充填服务工具；410－开关工具；

500－防液锁密封筒；510－第一传压孔；520－第二传压孔；530－封堵活塞；540－传压通道；

600－浮鞋；

700－控水组件；701－控水部件；710a－密封杆；710b－密封杆；710c－密封杆；720－密封件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

参见图1、图2和图3所示，本实施例提供了一种分层充填管柱，包括充填工具100、多个旁通筛管300以及连接在任意相邻两个旁通筛管300之间的旁通封隔器200，旁通筛管300与旁通封隔器200密封连接；充填工具100与最上方的旁通筛管300密封连接。

在使用时，旁通封隔器200进行座封，将油井环空进行分层，通过充填工具100向最上层的环空内排入充填液，充填液会充填最上层的油井环空，并且充填液能够穿过旁通封隔器200的旁通通道210，然后对下一层的油井环空进行充填。当油井环空内出现沙桥时，充填液可以从旁通筛管300的旁通通道310绕过沙桥继续对油井环空进行充填工作，以保证充填工作的正常进行。

通过将旁通筛管300和旁通封隔器200连接在一起，两者的旁通通道能连通，从而在充填工作中能够使充填液通过沙桥和封隔器，完成多层充填工作，并且通过旁通筛管300的设置能够减小甚至消除沙桥对充填效果的不利影响。

需要指出的是，油井环空为油井内壁与旁通筛管300之间的环空。

还需要指出的是，充填工具100、旁通封隔器200和旁通筛管300 的结构与现有技术中石油开采技术领域中使用的充填工具、旁通封隔器和旁通筛管的结构相同，故不再赘述。

参见图1、图2和图5所示，本实施例的可选方案中，分层充填管柱还包括充填服务工具400；充填服务工具400位于充填工具100 内，且充填服务工具400上设置有用于座封旁通封隔器200的开关工具410。

具体的，通过充填服务工具400与充填工具100配合完成充填工具100的座封、充填等工作。并且当充填服务工具400完成充填工具 100的座封及验封工作后，工作人员会向充填服务工具400内投球，并且充填服务工具400会进行上提，此时设置在充填服务工具400外壁的开关工具410能够带动旁通封隔器200内的滑套，使旁通封隔器200的座封注液口畅通，使得旁通封隔器200在液体压力的作用下能完成座封工作。

需要指出的是，充填服务工具400为现有技术中油井开采领域的服务工具，具体结构不再赘述，并且本领域技术人员可以根据实际情况选用不同类型的旁通封隔器200，充填服务工具400外壁设置不同的开关工具410，并且在充填服务工具400上提时打开旁通封隔器200 的座封注液口以使旁通封隔器200能够座封。

具体的，开关工具410可以卡接设置在充填服务工具400外壁，也可以通过螺纹连接的方式设置在充填服务工具400外壁，也可以粘接或焊接在充填服务工具400外壁。

参见图1和图2所示，本实施例的可选方案中，最下方的旁通筛管300底部连接有防液锁密封筒500，在充填作业时，防液锁密封筒 500能够与充填服务工具400密封连接。

具体的，当充填服务工具400深入时，充填服务工具400的底部会与防液锁密封筒500形成密封，避免充填液进入筛管内，即，避免充填液携带充填材质穿过充填服务工具400和防液锁密封筒500之间的环空进入到筛管内，同时避免充填液反出(筛管与充填服务工具400之间环空与充填液的液体反出通道连通)。

并且，当充填工作完成后工作人员需要提出充填服务工具400，但是在提起充填服务工具400时，防液锁密封筒500的上下空间会产生一个压差(防液锁密封筒500下方空间为密封空间，当防液锁密封筒500上提时，会增大密封空间的体积，从而减小密封空间的压强；而防液锁密封筒500上方的空间与外界大气压连通，因此在提起防液锁密封筒500时，防液锁密封筒500的上下空间会产生一个压差)，此压差会给工作人员提出充填服务工具400造成不利影响，而通过设置防液锁密封筒500能够使防液锁密封筒500的上下空间连通消除压差。

需要指出的是，防液锁密封筒500的结构与现有技术中油井开采中的防液锁密封筒结构相同，具体结构不再赘述。

参见图1、图2和图3所示，本实施例的可选方案中，防液锁密封筒500底部连接有用于防止油井环空内充填砂进入油管内的浮鞋 600。

具体的，通过浮鞋600能够避免筛管与油井内壁之间的充填砂进入到筛管内。

需要指出的是，浮鞋600的结构与现有技术中油井开采的浮鞋结构相同，具体结构不再赘述。参见图1所示，本实施例的可选方案中，旁通封隔器200的旁通通道210与旁通筛管300的旁通通道310连通。

具体的，在进行充填工作时，充填液能够进入到旁通筛管300 的旁通通道310内，然后顺着旁通筛管300的旁通通道310向下流动，充填液可以从旁通通道310绕过堵塞在旁通筛管300外的沙桥，然后充填液可以流到旁通筛管300与油井内壁之间的环空内，也可以流入旁通封隔器200的旁通通道210内，从而穿过旁通封隔器200向下继续充填工作。

本实施例的可选方案中，充填工具100外壁套设有锚定件。

具体的，通过锚定件能够使充填工具100锚定在油井内，避免充填工具100出现下滑的情况。

参见图4所示，本实施例提供了一种分层控水管柱，包括控水组件700和分层充填管柱；控水组件700位于分层充填管柱内。

控水组件700插入到分层充填管柱内，并且控水组件700能够同分层充填管柱内的旁通封隔器200和防液锁密封筒500密封，从而实现分层控水工作。

参见图4和图6所示，本实施例的可选方案中，控水组件700 包括多组控水单元，任意相邻两组控水单元通过密封杆连接；位于旁通封隔器200内的密封杆710a能够与旁通封隔器200密封连接，位于防液锁密封筒500内的密封杆710b能够与防液锁密封筒500密封连接。

通过多组控水单元能够对开采石油内的水分进行筛除，极大的降低开采出的石油含水量。

其中，控水单元由多个控水部件701组成，根据各层情况不同可以选择不同类型的控水部件701。

具体的，多组控水单元由密封杆连接，并且当控水组件700插入到分层充填管柱内后，密封杆710c能够与充填工具100密封，密封杆710a能够与旁通封隔器200密封，密封杆710b能够与防液锁密封筒500密封。

其中，通过防液锁密封筒500能够方便后期更换控水组件700，方便密封杆710b上下的压差能够通过防液锁密封筒500消除，从而方便工作人员提出控水组件700。

需要指出的是，密封杆为中空管件，密封杆外壁设置有密封件 720，通过液压控制，能够使密封杆与其他管件完成密封连接。

具体的，控水部件701可以采用现有技术中的采油流量控制器，由于在采油流量控制器外设置有旁通筛管300，因此在采油流量控制器出现损坏时，工作人员能够方便的上提采油流量控制器，无需像现有技术中对采油流量控制器进行打捞工作。

本实施例提供了一种分层充填分层控水工艺，包括以下步骤：将旁通封隔器200与旁通筛管300连接形成工具串，并将连接好的工具串与充填工具100连接，进行准备工作；实施充填工作；充填完成后，下入控水组件700；控水组件700与充填工具100鱼顶定位，控水组件700完成与旁通封隔器200和防液锁密封筒500两者的密封工作。

需要指出的是，在进行充填工作时，充填砂可以采用超轻颗粒，其中超轻颗粒视密度低，沉降速度慢，可降低因支撑剂沉降速度快导致砂堵和卡管柱等风险；由于超轻颗粒视密度低，可以采用2－3cp (centipoise，厘泊)的滑溜水或活性水完成携砂工作，省去了常规配液过程；同时超轻颗粒圆度高，在泵注过程中可减少油管或地面设备的磨损，降低施工风险。

例如，超轻颗粒比重为1.05g/cm3，可以采用陶瓷颗粒或砾石。

本实施例的可选方案中，准备工作包括下入充填服务工具400、座封充填工具100、丢手使充填服务工具400与充填工具100分离和上提充填服务工具400，上提充填服务工具400后充填服务工具400 上的开关工具410能够打开旁通封隔器200的座封传压通道，实现旁通封隔器200座封。

其中，起出充填服务工具400后再下入控水组件700，控水组件 700可根据施工需求更换控水单元，控水方式可以为人为调节式控水或自适应调流控水方式。方便后期根据生产需要，更换控水调节方式。

可选的，下入充填服务工具400、座封充填工具100、丢手使充填服务工具400与充填工具100分离和上提充填服务工具400各项工作依次完成。

需要说明的是，如图7所示为密封杆的结构示意图，在下入密封杆后，密封杆通过外壁的密封件720与其他管体形成密封。

需要指出的是，如图8所示为防液锁密封筒500的结构示意图，当防液锁密封筒500与充填服务工具400或者密封杆密封连接后，防液锁密封筒500的内部会被密封堵塞，水流无法通道，当需要拔出充填服务工具400或者密封杆时，拔起的时候防液锁密封筒上部的水压会大于下部的水压，此时水流会从第一传压孔510流入传压通道540 内，并推动封堵活塞530下移，从而使传压通道540畅通，使得第一传压孔510能够通过传压通道540与第二传压孔520连通，从而消除防液锁密封筒上下的压差，使得工作人员能够轻松的将充填服务工具400或者密封杆从防液锁密封筒500内拔出。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种分层充填管柱，其特征在于，包括：充填工具(100)、多个旁通筛管(300)以及连接在任意相邻两个所述旁通筛管(300)之间的旁通封隔器(200)，所述旁通筛管(300)与所述旁通封隔器(200)密封连接；

所述充填工具(100)与最上方的所述旁通筛管(300)密封连接。

2.根据权利要求1所述的分层充填管柱，其特征在于，还包括充填服务工具(400)；

所述充填服务工具(400)位于所述充填工具(100)内，且充填服务工具(400)上设置有用于座封所述旁通封隔器(200)的开关工具(410)。

3.根据权利要求2所述的分层充填管柱，其特征在于，最下方的所述旁通筛管(300)底部连接有防液锁密封筒(500)，在充填作业时，所述防液锁密封筒(500)能够与所述充填服务工具(400)密封连接。

4.根据权利要求3所述的分层充填管柱，其特征在于，所述防液锁密封筒(500)底部连接有用于防止油井环空内充填砂进入油管内的浮鞋(600)。

5.根据权利要求1所述的分层充填管柱，其特征在于，所述旁通封隔器(200)的旁通通道(210)与所述旁通筛管(300)的旁通通道(310)连通。

6.根据权利要求1－5任一项所述的分层充填管柱，其特征在于，所述充填工具(100)外壁套设有锚定件。

7.一种分层控水管柱，其特征在于，包括控水组件(700)和如权利要求1－6任一项所述的分层充填管柱；

所述控水组件(700)位于所述分层充填管柱内。

8.根据权利要求7所述的分层控水管柱，其特征在于，所述控水组件(700)包括多组控水单元，任意相邻两组所述控水单元通过密封杆连接；

位于所述旁通封隔器(200)内的密封杆能够与所述旁通封隔器(200)密封连接，位于所述分层充填管柱的防液锁密封筒(500)内的密封杆能够与所述防液锁密封筒(500)密封连接。

9.一种分层充填分层控水工艺，其特征在于，包括以下步骤：

将旁通封隔器(200)与旁通筛管(300)连接形成工具串，并将连接好的工具串与充填工具(100)连接，进行准备工作；

实施充填工作；

充填完成后，下入分层控水管柱；

分层控水管柱与充填工具(100)鱼顶定位，分层控水管柱完成与旁通封隔器(200)和防液锁密封筒(500)两者的密封工作。

10.根据权利要求9所述的分层充填分层控水工艺，其特征在于，所述准备工作包括下入充填服务工具(400)、座封充填工具(100)、丢手使充填服务工具(400)与充填工具(100)分离和上提充填服务工具(400)，上提充填服务工具(400)后充填服务工具(400)上的开关工具(410)能够打开旁通封隔器(200)的座封传压通道，实现旁通封隔器(200)座封。